- 判断简单分子或离子的构型
- 共22题
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3-的空间构型 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理,CO分子的结构式为 。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 。
③1molCO2中含有的σ键数目为 。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
正确答案
见解析。
解析
(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
②平面三角形
(2)①C≡O ②sp3 ③2×6.02×1023个(或2mol)
(3)
本题科学研究铜锰氧化物作背景,考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、等电子体原理、[Cu(OH)4]2-结构等《选修三》基础知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。
知识点
(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:
2NH3+3F2 NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号)。
a。离子晶体 b。分子晶体 c,原子晶体 d。金属晶体
②基态铜原子的核外电子排布式为 。
(3)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及 (填序号)。
a.离子键
b.共价键
c.配位键
d.金属键
e.氢键
f.范德华力
②R中阳离子的空间构型为 ,阴离子的中心原子轨道采用 杂化。
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸) Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是 。
正确答案
见解析。
解析
(1)
(2)①a、b、d ②1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(3)①a、d ②三角锥型 sp3
(4)< 中形成分子内氢键,使其更难电离出H+
知识点
元素X 位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。
①在1个晶胞中,X离子的数目为 。
②该化合物的化学式为 。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是 。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是 。
(4)Y 与Z 可形成YZ2-
①YZ2-的空间构型为 (用文字描述)。
②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式: 。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为 。
正确答案
见解析。
解析
(1)①4 ②ZnS
(2)sp3
(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键
(4)① 正四面体 ②CCl4 或SiCl4 等
(5)16 mol 或16伊6. 02×1023个
知识点
亚硝酸钠(NaNO2)易溶于水,微溶于乙醚,是常用的食品发色剂
(1)第一电离能:N ___O(填“<”、“>”或“=”);NO2-的空间构型为____
(2)亚硝酸钠在3200C会分解生成氧化钠、一氧化二氮等物质,该反应的化学方程式为____
(3)亚硝酸钠是亚硝酸的钠盐。HNO2的结构如图所示,则HNO2分子中有___个键:
HNO2的酸性比HN03弱是因为_____
(4)亚硝基钻钠是钴的一种配合物,易溶于水,与钾离子反应生成淡黄色的
沉淀,可用于检验K-的存在____
①基态的价层电子排布图为_____
②用亚硝酸钻钠检验f的离子方程式是
③金属钻的堆积方式如图所示,若一个钻原子的半径为,,则晶胞的体积V(晶胞)=__
正确答案
(1)>(1分);V型或角形(1分)
(2)(2分)
(3)3(2分)
(4)
解析
略
知识点
氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:
(1)氮原子的最外层电子排布式是_________________;氮元素有多种化合价,列举一例含2种氮元素化合价的化合物 __________(化学式)。
(2) 肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是______________;与N2H4分子具有相同电子数的分子有多种,其中具有可燃性的物质是 ___________(化学式)。
(3)肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l) → 3N2(g)+4H2O(g)+1038.7kJ
若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的气体有______mol,其中转移电子数目 ____。
(4)肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)
a. 离子键 b. 共价键 c. 金属键 d. 范德华力
正确答案
(1)2s22p3 NH4NO3 或 NH4NO2(合理给分)
(2)三角锥形 C2H6
(3)3.5 4NA
(4)cd
解析
略
知识点
科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂N(NO2)3(如下图所示)。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是
正确答案
解析
本题考查分子结构、氧化还原反应以及阿伏伽德罗常熟等知识。
A错在N-O键为极性键;的结构应与氨气相同,因此分子中四个氮原子共平面不共平面,B错;该分子中的氮既有+3也有+5价,+3的氮既有氧化性又有还原性,C正确;D选项物质为0.1mol,因此所含原子数为1NA.即6.02×
个,因此D错。
知识点
(1)下列分子中,属于非极性的是_______。
A. SO2
B. BeCl2
C. BBr3
D. COCl2
(2)铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为_______;
2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______;
3)SO42-的立体构型是_______,其中S原子的杂化轨道类型是_______;
4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为_______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的作用力是_______;
5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为_______。
正确答案
(1)BC
(2)1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O,显示水合铜离子特征蓝色;3)正四面体,sp3;4)6s1,3:1,金属键;5)H8AuCu3
解析
(1)根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可得四种分子的结构如下:
(2)本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。3)硫酸根中心原子的价层电子对为:孤对电子数6-2×4+2=0,成键电子对数4,所以为正四面体结构,中心原子为sp3杂化;4)Au电子排布或类比Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方,晶胞内N(Cu)=6×=3,N(Au)=8×
=1;5)CaF2结构如下图所示,所以氢原子在晶胞内有4个,可得储氢后的化学式为H8AuCu3。
知识点
下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是
正确答案
解析
A选项,苯环为平面结构,溴原子取代苯环上的一个氢原子后,与苯环在同一平面上,则溴苯为平面结构;B选项,甲基为空间立体结构;C选项,乙烯为平面结构,氯原子取代乙烯的一个氢原子后,仍为平面结构;D选项,丙烯含有甲基,甲基为空间立体结构。
知识点
短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为7。B的化合物种类繁多,数目庞大。A与D能形成原子个数比为1︰1和2︰1的化合物。
(1)人类六大营养素中,只由A、B、D三种元素组成的有 (填其中一种营养素的名称);只由A、B、D三种元素组成的化合物中,相对分子质量最小的是 ;
由A、B、C三种元素按原子数目比5︰1︰1组成分子E,请写出E的电子式__________。
(2)由A、C两种元素组成的一种常见气态化合物,其分子的空间构型为________,工业上合成该气体的化学方程式为 。
(3)只由A、C、D组成的盐,发生水解反应的离子方程式为 。
(4)甲、乙两种化合物都只由A、B、C、D四种元素组成,它们既能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应。其中,甲为无机酸式盐,甲与稀烧碱溶液反应的离子方程式为 ;乙为天然蛋白质水解的相对分子质量最小的产物,其结构简式为 。
正确答案
见解析。
解析
(1) 糖类(或:油脂); HCHO(或:甲醛) ; ;
(2)三角锥型 ; ;
(3) ;
(4) ;
;
知识点
X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大且均小于36。 Z基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y基态原子是同周期元素中未成对电子数最多的原子,X分别与Y、Z元素组合均可形成10电子微粒, W基态原子有10个价电子。回答下列问题(以下问题均以推知元素符号作答):
(1)若 YX3与X2Z﹑YX2-与ZX-﹑Y3-与Z2-性质相似,请写出Mg(YX2)2在一定条件下分解的化学反应方程式
⑵已知0℃时X2Z的密度为a g/cm3,其晶胞中X2Z分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,相似的原因是 。两个X2Z分子间的最近距离为 pm(用a和NA表示)。已知X2Y的升华热是51 kJ/mol,除氢键外,X2Z分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则X2Z晶体中氢键的“键能”是 kJ/mol。
⑶ WZ是一种功能材料,已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。工业上常以W(YZ3)2·6X2Z和尿素[CO(NH2)2]为原料制备。
①W2+的基态核外电子排布式为 ,其核外电子有 种运动状态。
②尿素分子中碳原子的杂化方式为 ,1 mol尿素分子中含有的σ键数为 。
③YZ3-的空间构型 。
④WZ晶体的结构与NaCl相同,但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种WZ晶体中就存在如右图所示的缺陷:一个W2+空缺,另有两个W2+被两个W3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中W和Z的比值却发生了变化。经测定某样品中W3+与W2+的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为WxZ,则x= 。
正确答案
(1)3 Mg(NH2)2==Mg3N2+4NH3↑
(2) 水中的O和金刚石中的C都是sp3杂化,且水分子间的氢键具有方向性,每个水分子可与相邻的4个水分子形成氢键; ×1010 ; 20
(3)①;26
②sp2杂化; 7NA ;
③平面三角
④0.97
解析
略
知识点
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